[发明专利]LED照明的高精度多光谱集成靶标及配套的光学检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及多光轴平行性检测及分辨率检测，具体地说是一种LED照明的高精度多光谱集成靶标及配套的光学检测方法。

背景技术

目前，光电设备逐渐向多光谱、集成化方向发展，在一台设备中通常集成有白光、微光以及红外等多种探测手段。这类设备在使用过程中，需要进行多光谱光轴平行性检校和分辨率检测。针对多光谱光轴平行性检测，现有方式中通过十字分划线来测定，既可以通过分别照明产生十字分划线，也可以利用白炽灯照明再分别更换白微光红外靶板生成，无论哪种情况都极易产生光轴失调，影响检测精度。若还要进行白微光与红外光的分辨率检测，则需要更换、校准靶板，导致操作繁琐，工作效率低。而且，白炽灯照明时微照度及红外目标与背景温差难以控制，更重要的是更换靶板时会引入离焦等误差因子，并使造价高不便于推广使用。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种LED照明的高精度多光谱集成靶标，该集成靶标能够用于白微光与红外多光轴平行性检测以及分辨率检测。

本发明的目的之二就是提供一种利用LED照明的高精度多光谱集成靶标的光学检测方法，该方法无需更换靶板，只需采用可控光源就能同时产生白微光和红外十字分划线，且还能产生分辨率检测图样，可实现对多光谱的平行性及分辨率检测。

本发明的目的之一是这样实现的：一种LED照明的高精度多光谱集成靶标，包括多光谱集成靶板、电流可控LED光源和卡塞格林准直系统；所述多光谱集成靶板安装在所述卡塞格林准直系统的焦平面处，所述电流可控LED光源用于为所述多光谱集成靶板提供红外及白微光照明；

所述卡塞格林准直系统包括镜筒及设置在所述镜筒内的主镜和次镜；

所述多光谱集成靶板包括圆形靶板，在所述圆形靶板上刻有十字分划线，所述十字分划线的中心位于所述圆形靶板的中心，所述十字分划线将所述圆形靶板分为四个象限；在圆形靶板的四个象限内分别刻有不同的分辨率检测图案；

第一象限内的分辨率检测图案由四组线条构成，每一组中有四根等间距的线条；四组线条中，第一组线条均为竖线条，该组位于左上角；第二组线条均为横线条，该组位于右下角；第三组线条与第一组线条呈45°夹角，该组位于左下角；第四组线条与第一组线条呈45°夹角，且与第三组线条垂直，该组位于右上角；

第二象限内的分辨率检测图案与第一象限内的分辨率检测图案相同，但两者的分辨率不同；

第三象限内的分辨率检测图案是由四根等间距、宽高比为1:7的竖线条形成的四杆靶图案；

第四象限内的分辨率检测图案由左右两组线条构成，每一组中有三根等间距的线条；左侧组中是竖线条，右侧组中是横线条。

所述十字分划线的线条长度为22mm，宽度为0.5mm；第一象限内的分辨率检测图案中的线条宽度为0.16mm；第二象限内的分辨率检测图案中的线条宽度为0.08mm；第三象限内的分辨率检测图案中的线条宽度为0.25mm，高度为1.75mm；第四象限内的分辨率检测图案中的线条宽度为1mm。

所述圆形靶板是在基底上镀铬而形成，所述基底为硫化锌晶体；所述圆形靶板的直径为30mm，厚度为5mm。

所述卡塞格林准直系统中的镜筒采用硬钢制成，所述卡塞格林准直系统中的主镜和次镜均采用微晶玻璃制成。

所述塞格林准直系统的系统焦距为1000mm，主次镜间距为132.603mm，次镜与像面间距为319.380mm，主镜conic系数为-0.687，次镜conic系数为-0.1715。

本发明的目的之二是这样实现的：一种利用LED照明的高精度多光谱集成靶标的光学检测方法，包括如下步骤：

1）、布设如权利要求1所述的LED照明的高精度多光谱集成靶标；

2）、采用LED照明的高精度多光谱集成靶标对待测设备进行分辨率检测或对多光谱光轴进行平行性检测；

对待测设备进行分辨率检测包括以下三种情况：

①、对红外热像仪进行最小可分辨温差检测；

打开电流可控LED光源，使电流可控LED光源因热辐射发出的红外光透过多光谱集成靶板，并经卡塞格林准直系统后入射至红外热像仪；

由两个温度传感器分别检测多光谱集成靶板上第三象限内四杆靶图案中心及边缘的温度；

调整电流可控LED光源的电流由低至高逐渐升高，待人眼通过红外热像仪能够清晰观察到四杆靶图案图像时，停止对电流可控LED光源的电流进行调整，记录此时两个温度传感器所测温度，两个温度传感器所测温度之差即为红外热像仪的最小可分辨温差；